图片
网站标志
图片
 
文章正文
用组合导向浮阀塔改造甲醇回收塔
作者:管理员    发布于:2017-05-16 14:01:32    文字:【】【】【

  1前言甲基一氯化物是生产甲胺磷、甲基对硫磷等农药的重要中间体。在甲基一氯化物生产中产生大量含甲醇的水,其中甲醇含量22左右,氯化钠含量12左右,水65左右,另外还含有少量的磷酸盐、硫酸盐以及其它悬浮杂质。老工艺回收甲醇多采用泡罩塔,回收甲醇中水分含量约为0.8,残液中甲醇含量在0. 8左右,有时高达1.5,且处理能力小,Y1400的泡罩塔大处理能力仅为6m3/h.为了降低残液中甲醇含量,增大处理能力,对原有泡罩塔进行技术改造势在必行。由于废水中含有悬浮杂质,即使将废水进行充分沉降,废水进塔后受热仍会产生碳化杂质,从而使塔极易堵塞。有生产厂家曾采用填料塔改造原有泡罩,虽然试车时处理能力增大,甲醇质量高且塔釜残液中甲醇含量低,但运转3个月后,塔的操作性能变得十分恶劣。原因是废水中杂质沉积在填料表面上,使填料塔被部分堵塞填料的分离效率迅速降低。因此,选用新的塔型改造原有泡罩很有必要。笔者对各种塔型进行了广泛的研究比较,后选用了华东理工大学开发的组合导向浮阀塔专利技术。实践表明,组合导向浮阀塔能很好地达到分离要求。

  2甲醇回收塔工艺模拟与精馏方案的优化根据现场情况拟定几种不同操作方案,用计算机进行模拟计算,求出各理论板上的浓度分布、温度分布、流量分布、温度分布、流量分布及热负荷等数据,以此数据进行塔器的设计。本塔采用PRO型软件进行计算。

  2.1设计要求为了节约资金,采取只对塔内件进行改造,改造的要求为:氯化钠12(m)左右;2.2技改方案的计算机模拟根据现场情况拟定几种不同操作方案,用计算机进行模拟计算。根据计算结果,从其中选出投资少、操作费用低的优化方案。进料量为10m3/h时,不同回流比所需理论板数、塔釜热负荷、塔顶冷却负荷的模拟计算如表1所示。

  表1不同回流比所需理论板数。塔釜热负荷。塔顶冷却负荷回流比理论板数(块)塔釜热负荷(106KJ/塔顶冷却负荷(106KJ/ 2.3精馏方案的优化方案2.3.1回流比的确定由模拟计算结果可知,回流比小于1. 5,理论板数迅速增加;回流比大于1.7,对理论板数影响不是很大。由于本设计为利旧改造,塔高和塔径已确定,为了降低操作费用,在满足分离任务的前提下,应尽*:艾秋红(1968―),男,湖南省邵阳县人,工程师,主要从事农药和医药等精细化学品的科研、工程设计和技术管理工作u艾秋红,等:用组合导向浮阀塔改造甲醇回收塔可能选择较低的回流比。因此,选择回流比为1.7,理论板数为30块,塔板效率按75计,实际塔板数设计为40块。

  2.3.2进料板佳位置的确定进料板位置与原料液的含量有直接关系。进料废水的甲醇含量高,进料板位置应向上移,反之,则向下移。由于进料废水的含量基本稳定,因此,设计时可不考虑原料液的含量对进料板位置的影响。此外,进料热状况对进料板位置亦有影响。在设计时,采用残液以及蒸汽冷凝水中的显热来预热原料液的节能新工艺,原料液预热至泡点进料。考虑到实际操作中可能出现不稳定情况而使原料液温度可能低于泡点进料而设计了两个进料口。由计算机模拟计算可知,泡点进料时,进料板佳位置为第20块。考虑到料液可能低于泡点进料,在18块板处增设了一个进料口。

  2.3.3塔内件的优化设计组合导向浮阀塔塔板由矩形导向浮阀和梯形导向浮阀按适当的配比组合而成。导向浮阀的结构如所示。

  其中浮阀分为矩形和梯形两种形式,它具有如下特点:1)塔板上配有矩形和梯形导向浮阀,浮阀上设有导向孔,其开口方向与塔板上的液流方向一致。

  在操作中,从导向孔喷出的少量气体推动塔板上的液体流动,从而可明显减少甚至完全消除塔板上的液面梯度(塔板上存在液面梯度将使气体分布不均)。此外,塔板上除设有矩形导向浮阀外,还含有适当配比(组合导向浮阀塔塔板上梯形导向浮阀数与塔板上的浮阀总数之比,称为组合配比,简称配比,以K表示)的梯形导向浮阀,当液流强度较大或液体流路较长时,K值适当增大;反之,K值适当减小,以适应消除塔板上的液面梯度的需要。

  2)导向浮阀为矩形和梯形,两端设阀腿。在操作中,气体从浮阀的两侧流出,气体流出的方向垂直于塔板上的液体流动方向。因此,导向浮阀塔塔板上的液体返混(塔板上的液体返混会降低塔板效率)是很小的3)在塔板两侧的弓形区与塔板上的中央区相比,弓形区内梯形导向浮阀所占比率较大,以满足消除塔板上的液体滞留区的需要。

  4)由于浮阀在操作中不转动,浮阀无磨损,不脱落。

  5)不同的组合配比,可适应塔内不同的液流强度大小。

  6)组合导向浮阀塔塔板兼有矩形导向浮阀塔板和梯形导向浮阀塔板所具有的优点,克服了二者各自所存在的缺点。

  综上所述,笔者选择利用组合导向浮阀塔取代原有泡罩塔。设计结果如下:40块板开孔率为7.6,堰高hw=50,底隙lu=该塔投入运行以来,生产能力扩大了于受生产用汽的影响,进一步试验其大处理能力,有待进一步确认。塔顶产品含水量降至0.3,塔釜残液中甲醇含量降至0.3,大幅度提高了甲醇回收率,减少了环境污染。生产实践表明,该塔的改造是成功的。

  3结论1)通过计算机模拟,提出了改造原有泡罩塔的优化设计方案,能很好地完成分离任务;2)组合导向浮阀塔通量大,雾沫夹带小,泄漏小,操作弹性大,尤其适合于生产负荷变化较大的精细化工行业;3)组合导向浮阀塔内件结构简单,塔板效率高,造价低,仅有泡罩塔造价的60,具有优良的价格性能比;4)组合导向浮阀塔设计时取消了原泡罩塔的进口堰结构,在工业应用中成功地克服了原泡罩塔堵塔现象,且易于清洗,达到了设计要求和较高的经济技术指标,运行正常稳定;5)用组合导向浮阀塔改造原有泡罩塔,可采用较小的回流比,使回流比由原有泡罩塔的2.5降至1.7,节约能耗约20.

图片
脚注栏目
脚注信息
版权所有 Copyright(C)2012-2013 博山消防泵,博山水泵厂家——淄博博山华杰水泵厂